Amazonia 1: a trajetória e missão do primeiro satélite 100% brasileiro - Revista Galileu | Espaço
Amazonia 1: a trajetória e missão do primeiro satélite 100% brasileiro
Nos próximos quatro anos, o equipamento vai fazer o sensoriamento remoto de grandes áreas do território nacional — e inaugurar uma nova era na exploração espacial do país
27 Fev 2021 - 08h40 Atualizado em 27 Fev 2021 - 08h40
O Amazonia 1 terá como missão fazer o sensoriamento remoto de grandes áreas, especialmente a Amazônia. (Foto: Divulgação/INPE)
Até o dia 1º de janeiro de 2020, a Agência Espacial Europeia (ESA) calculou que existem entre 20 mil e 30 mil objetos espaciais em órbita lançados pela humanidade. E há uma grande chance de um deles ser um satélite artificial ativo: no total, há cerca de 3400 orbitando a Terra, de acordo com a ESA. Mas, de todos esses, somente nove são brasileiros — sendo que apenas seis são satélites grandes; os outros são nanossatélites, usados principalmente para fins educacionais. Este ano, porém, o Brasil está prestes a conquistar um grande marco de seu programa de exploração espacial: ter o primeiro satélite de observação completamente projetado, integrado, testado e operado pelo país.
Com lançamento marcado para as 1h54 (horário de Brasília) deste domingo (28), da base em Sriharikota, na Índia, o Amazonia 1 terá como missão fazer o sensoriamento remoto de grandes áreas do território brasileiro pelos próximos quatro anos, especialmente a Amazônia, gerando imagens e dados sobre desmatamento, agricultura e hidrografia da região. "Há uma expectativa não só de quem trabalha diretamente no projeto, mas de todos que se interessam por ciência e tecnologia", diz o tecnologista do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) Adenilson Roberto da Silva, responsável pela missão Amazonia 1. "Se olharmos para os avanços tecnológicos do mundo, o maior motor para o avanço de um país é o setor espacial, porque requer o extremo das condições terrestres. E, pela primeira vez, vamos concluir o ciclo completo de desenvolver um satélite."
De acordo com Silva, que vai completar uma década à frente do programa, aproximadamente 70% dos componentes e equipamentos do satélite foram desenvolvidos pela indústria brasileira, o que significa que, uma vez validados, o país passa a ter a capacidade de criar produtos de alto valor agregado que, eventualmente, podem ser comercializados também para uso externo. "Nós trabalhamos com a indústria nacional no limite, só compramos o que era impossível de ser feito no Brasil. O sistema de propulsão é totalmente brasileiro, [assim como] o mecanismo de abertura do painel solar, a estrutura de material composto para o satélite, de fibra de carbono", elenca o responsável pela missão.
Ele explica que, se o objetivo fosse apenas economizar custos ou obter as imagens, o ideal seria trazer os insumos de fora. Mas há muitas vantagens em nacionalizar esse processo. "Você pode lançar e operar sem ninguém saber o que colocou lá. Sem falar que não fica na mão de ninguém. É aquele velho ditado de que precisa da vara e saber pescar, porque se depender do peixe alheio, algum dia podem não te vender mais", exemplifica.
Um percurso de duas décadas
Até iniciar sua missão, porém, o Amazonia 1 percorreu — e ainda deverá percorrer — um longo trajeto. Tudo começou em 2002, com um projeto para a criação de uma Plataforma Multimissão, mais conhecida pela sigla PMM. Trata-se do módulo de serviço de um satélite, responsável por prover energia elétrica e os sistemas de transmissão de dados que dão suporte à missão. Se satélites fossem caminhões, a PMM seria a cabine na qual é possível acoplar diferentes tipos de chassis para diferentes cargas — um furgão, um frigorífico ou uma caçamba aberta. "O Inpe e a Agência Espacial [Brasileira] decidiram construir uma PMM para qualificar um módulo que poderia ser usado em diferentes missões", explica Silva. "Se fôssemos construir um satélite só para uma missão, seria muito mais fácil do que construir uma PMM."
Os desafios são inúmeros. O principal é garantir que os equipamentos funcionem sem parar durante toda a missão, em condições extremas. No caso do Amazonia 1, ele dará a volta na Terra em 100 minutos, dos quais 65 serão na parte iluminada e 35 na sombra. Quando está na parte iluminada, a temperatura a que ele está sujeito é de 95 °C; já na escura, cai para -95 °C. Em menos de duas horas, há uma variação de quase 200 °C. Isso sem falar na radiação, visto que no espaço não há proteção do campo magnético da Terra.
"O maior motor para o avanço de um país é o setor espacial, porque requer o extremo das condições terrestres""
Adenilson Silva, tecnologista do Inpe responsável pela missão Amazonia 1
O projeto também levou em conta o fato de o Brasil ainda não ter capacidade de lançar satélites. Normalmente, a concepção de uma PMM já pensa no lançador para que encaixe como uma luva. Mas, se ele não estiver disponível ou não couber no orçamento, o lançamento é prejudicado. A saída do Inpe foi desenvolver uma PMM que possa ser lançada por praticamente qualquer lançador do mundo. "Alguns vão chamar a gente de loucos, é absurdo do ponto de vista de projetos, mas não podíamos ficar na mão só dos americanos, dos russos, dos franceses ou dos indianos", justifica Silva. Em 2018 — 16 anos depois do início dessa empreitada —, o processo competitivo para o lançador recebeu ofertas de empresas de todas essas nacionalidades e optou pela indiana, que ofereceu o melhor preço.
Para completar, a PMM foi pensada para estar de acordo com o que são consideradas boas práticas do uso do espaço, algo que era pouco falado no início dos anos 2000. "Não existe uma regulamentação internacional para o uso do espaço, mas você não pode lançar, operar e simplesmente esquecer do satélite", pondera o especialista do Inpe. Atualmente, alguns provedores de lançamento exigem que as boas práticas espaciais sejam cumpridas, ou seja, que em até 25 anos após o término da missão, o satélite entre novamente na atmosfera terrestre. "Visando cumprir esse requisito, nosso módulo de serviço possui combustível para realizar essa operação", assegura o tecnologista.
Se for decidido realizar a manobra de final de vida, o Amazonia 1 usará seus motores para entrar em uma órbita em que a parte de menor altitude chega a aproximadamente 510 quilômetros. Após essa etapa, a densidade atmosférica funciona como um freio e, em cerca de 20 anos, o satélite retorna para a atmosfera. O esperado, porém, é que nenhuma parte intacta chegue até a superfície terrestre, sendo tudo consumido durante o processo de reentrada.
Embora já soubessem como a missão iria terminar, os pesquisadores ainda não tinham ideia de qual ela seria quando a PMM começou a ser desenvolvida. Eles sabiam somente que o módulo poderia carregar 300 quilos de carga útil e serviria para satélites de baixa órbita, ou LEO, sigla em inglês para Low Earth Orbit. Esses instrumentos ficam entre 600 e 1200 quilômetros da Terra e viajam a cerca de 8 quilômetros por segundo. "Essa escolha não foi ao acaso, a maior diversidade de aplicações de um satélite fica nessa faixa", justifica Silva.
Foi só em 2008 que o Governo Federal decidiu o "tipo de chassi" que atenderia os negócios brasileiros e selecionou o Inpe como executor da tarefa. A opção foi por uma missão capaz de fazer a observação de grandes áreas — o Amazonia 1 tem órbita sol-síncrona (polar) e é capaz de gerar imagens a cada cinco dias, observando uma faixa de 850 quilômetros com 64 metros de resolução. Caso solicitado, ele pode fornecer dados de um ponto específico em dois dias, o que se torna especialmente importante para alertas de desmatamento, pois aumenta a probabilidade de captação de imagens úteis mesmo diante da presença de nuvens na região.
Características do satélite brasileiro Amazonia 1 (Foto: Flavia Hashimoto)
Após 12 anos desenvolvendo equipamento, subsistema e sistema, em março de 2020 o Amazonia 1 estava na preparação final para os testes ambientais, fundamentais para se fazer a última verificação de que o satélite está apto para voo. O primeiro deles é o de vibração mecânica, que verifica se o satélite está em condições de suportar as forças e acelerações observadas durante o lançamento, que dura aproximadamente 18 minutos. Mas veio a pandemia de Covid-19, que forçou a equipe a reduzir as atividades ao mínimo — algumas etapas de testes ambientais requerem a mobilização de até 100 profissionais. O número da equipe foi reduzido a entre cinco e 10 pessoas, para seguir os protocolos sanitários. "Diria que é quase um milagre estarmos prontos para lançar mesmo com esse atraso de seis meses", diz Silva.
Ele embarcou para a Índia dias depois do satélite, que partiu de São José dos Campos, no interior de São Paulo, no dia 22 de dezembro. "Fiquei as 50 horas em que o satélite estava sendo transportado acompanhando tudo", lembra. Ao pousar em solo indiano, os componentes foram transportados por 11 caminhões, escoltados pelo exército do país, por 120 quilômetros, a uma velocidade de 20 quilômetros por hora, para não correr risco de que algo fosse danificado.
O contrato de lançamento, que custou cerca de US$ 26 milhões, prevê que o Amazonia 1 seja a principal carga útil, o que significa que ele é que vai direcionar o cronograma de lançamento e a colocação em órbita. Além do Amazonia 1, que pesa 640 quilos, o foguete vai lançar outros 21 satélites pequenos, com pesos que variam de 1 a 5 quilos. Há também um seguro garantindo que, caso o lançador falhe, o Brasil tenha direito a outro lançamento. Depois que o satélite se separar do foguete, a base fará um rastreio de antenas por 15 minutos para atingir a órbita perfeita.
Algumas etapas dos testes ambientais do satélite exigem a mobilização de até 100 profissionais. (Foto: Divulgação/INPE)
Desde que chegaram à Índia e cumpriram a quarentena obrigatória de cinco dias sem nenhum contato com outras pessoas, Silva e sua equipe trabalharam sem parar para testar e integrar o satélite. Afinal, são 6 quilômetros de fios e 14 mil conexões que representam "o estado da arte do que existe de tecnologia no mundo", ostenta o pesquisador. Em meados de janeiro, o Amazonia 1 estava pronto para ser vestido com uma roupa para proteção térmica para o "baile de gala", conforme brinca o especialista.
Mesmo com o lançamento em fevereiro, o Brasil só poderá comemorar o sucesso completo da missão no fim de maio. É que, após ser lançado, ainda há muito o que ser feito. O processo é dividido em duas grandes fases. A primeira é a chamada Launch and Early Operations (Lançamento e Operações Iniciais, em tradução livre). "Nunca pedimos para colocar o satélite na órbita correta, porque é difícil ter precisão. Então, ele fica cerca de 9 quilômetros abaixo da órbita nominal e, a partir disso, a equipe em São José dos Campos manda comandos para o satélite subir, o que demora 15 dias", detalha Silva. Depois, vem a fase de comissionamento, que leva 90 dias para verificar se todos os requisitos estão conforme o planejado.
Cerca de 70% dos componentes e equipamentos do Amazonia 1 foram desenvolvidos pela indústria brasileira. (Foto: Divulgação/INPE)
O Amazonia 1 foi projetado para que uma única falha não afete sua funcionalidade. Isso significa que todas as funções eletrônicas têm equipamentos redundantes e os computadores de bordo estão programados para ações automáticas se algo colocar o satélite em risco. Caso ocorra uma falha, é possível transmitir comandos também da Terra, de uma das três antenas que entram em contato com o satélite a cada meia hora. "Aí, sim, poderemos dizer que dominamos o ciclo completo", diz Silva.
Segundo ele, uma vez fabricados os equipamentos, será possível fazer um novo satélite brasileiro do zero em 24 ou até 30 meses. "Essa é a diferença de trilhar um caminho desconhecido e novo. Fico chateado quando, em vez de entender o processo, as pessoas não ficam satisfeitas, querem comparar o nosso programa com 70 anos de corrida espacial, sendo que os EUA já passaram por esse caminho e nosso orçamento provavelmente seria consumido em 10 minutos pelos americanos. A indústria espacial custa caro, mas é o motor dos avanços no mundo." E o Brasil, em seu próprio ritmo, finalmente vai conquistar os seus.